朱安康 崔振华
河南科源水利建设工程检测有限公司 河南郑州 450003
摘要:农业水利工程的优劣直接影响到我国农业的发展,通过相关节水技术的应用并加强水利工程建设与管理规划,从而提高农业灌溉的效率是新时代下农业发展的必然要求。本文介绍了建设农业水利工程的重要性,指出了当前农业水利工程灌溉中存在的一些问题,并介绍了农业水利工程中常用的节水技术与措施。
关键词:农业水利工程;农田灌溉;节水灌溉;水资源
引言
水资源是地球上最重要的资源之一,工农业生产与发展都离不开水。作为一个农业大国,充分满足农业灌溉的需求进而保证农作物的生长,实现农业经济良性增长具有重要的意义。同时,我国还是一个水资源极度匮乏的国家,加上近年来水资源的污染问题,可用于农业灌溉的水资源不断减少,如何从传统粗放型灌溉模式向现代化精细农业灌溉模式过渡,进而在满足农作物灌溉需求的前提下达到节水的效果,是当前社会背景下的重要课题。目前,我国农业水利工程灌溉中存在着水资源利用率不高、农业灌溉缺乏完善的管理体系、农业水利工程建设缺少管理体系等问题,严重限制了农业水利工程灌溉模式的优化升级。因此,通过相关节水技术的开发与应用,同时加强相关管理措施,对于我国农业的长期健康发展具有较强的现实意义。
1 当前农业水利工程灌溉存在的问题
1.1 水资源利用率不高
在传统农业生产模式下,我国农业灌溉的主要形式包括漫灌、沟灌以及畦灌等,这些灌溉形式不仅用水量大,还可能会导致土壤出现板结问题,造成土壤盐碱失衡,进而严重影响土壤的肥力。由于我国长期以来实行的是粗放式灌溉管理模式,因而对农业水利工程节水灌溉的研究和实施起步较晚,到目前为止节水灌溉的应用水平相对较低。基于以上条件,农业水利工程中水的蒸发量大、大量水在运输过程下渗,造成当前农业灌溉水资源利用率低下的问题。
1.2 水利工程灌溉管理困难
农业水利工程中节水灌溉的实现具有较高的系统性,需要运用综合性的管理措施与管理方法才能有效实现。目前我国农业水利工程中存在的突出问题有水资源分布不均、河道复杂、农业灌溉系统涉及面大、较多水利工程年久失修、水利工程信息化水平不高等。同时,我国地理环境复杂,无法形成统一性的农业水利工程灌溉管理模式,需要根据各地特点研究针对性的灌溉模式以保证灌溉效果。因此,实现农业水利工程灌溉的高效管理较为困难。
1.3 缺乏统一规划
目前,在农业水利工程中,一些节水措施以及相关配套设施已经投入到使用中去,但是农业部门与水利管理等部门在农作物抗旱性能、区域农作物种植结构以及地膜覆盖技术等层面缺少深入的研究与统一的规划。同时,各农业相关部门间缺乏协调协作,在农业水利工程灌溉节水措施的应用过程中未能充分发挥其节水优势,导致节水技术与节水措施的应用不及预期。
2 农业水利工程相关节水灌溉技术与节水措施分析
通过节水灌溉工程的建设,滴灌技术、喷灌技术、微喷灌技术以及渠道防渗措施的应用,同时加强农业水利工程灌溉管理水平,是提高节水灌溉效果的重要手段。针对不同地区不同农作物的特点制定科学的节水灌溉方案与管理措施,既能满足农作物的水需求,又能实现较高的农业水资源利用率。
2.1 滴灌技术
滴灌技术指的是通过固定的或者是半固定的滴灌带以连续滴水的形式为植物根系部分供水的灌溉模式。
由于该技术使用了专门的输送管道,因而运输过程中几乎不会造成损耗,并且由于水滴是直接落在植物的根系部分,因而可以最大化的降低无用的蒸发消耗。同时,这种灌溉技术可以根据农作物的需要进行灌溉时间与灌溉量的精确控制,提高了水资源利用率。此外,还可以将肥料溶解在水中,通过滴灌技术的应用,完成传统施肥作业模式向新型施肥作业的转型。但是,滴灌系统前期建设费用较高,需要较多的资金投入,主要用于果树、茶树等长年生经济作物的灌溉。
2.2 喷灌技术
喷灌是通过泵类设备完成水资源的输送,使用喷头等组件将水洒向农作物的灌溉形式,这种灌溉方式均匀性较好。目前喷灌技术的应用主要包括固定式喷灌、半固定式喷灌以及移动式喷灌等模式。使用喷灌技术进行农作物的灌溉,能够保证灌溉面的均匀性,灌溉操作简单,控制性好,对地形要求不高,并且能够实现较好的节水效果。但是,喷灌技术的应用容易受风力的影响而降低灌溉效果,并且喷灌系统的建设需要较多的资金投入。目前,喷灌技术主要用于经济果园、草场、蔬菜基地以及花卉大棚等农业场景的灌溉,随着喷灌技术的发展,其应用范围还在进一步的扩大。
2.3 微喷灌技术
微喷灌技术是喷灌技术衍生发展出现的一种新型灌溉技术,它是通过折射或旋转式的微型喷头将水均匀的喷洒在农作物上的农业灌溉模式。与滴灌技术或喷灌技术相比,微喷灌技术使用的喷头口径、水的出口压力差异较大,水在喷头处呈雾化状态,有利于农作物的吸收,因而能够实现更好的灌溉效果,也提高了水资源的利用效率。微喷灌技术主要的应用场景与喷灌技术较为相似,主要用于蔬菜、药材以及花卉等作物的节水灌溉,其可操作性更好。此外,近年来出现的智能灌溉系统与微喷灌技术的结合,可以实现喷灌系统的动态监测与管理,极大的提高灌溉系统的自动化水平,也更有助于灌溉系统的管理。此外,还可以通过智能灌溉系统设定不同作物的水肥需求量,进而针对不同作物提供精确的水肥施用。未来,随着农作物灌溉管理精细化要求的不断提高,智能灌溉技术还将获得更加广泛的应用。
2.4 农业水利工程灌溉渠道防渗
实施农业水利工程节水灌溉的优化,除了以上节水灌溉技术的应用以外,还需要加强水在运输过程中的防渗措施。目前,主要是通过提高水的流速、减少渠道面积或者铺设渠道防渗层等方式来降低水在输送过程中的消耗。需要注意的是,提高水的流速会造成水对渠道冲击效应加强,因而需要进行渠道壁的加固,其应用范围有限。现阶段,渠道防渗技术的应用主要包括提高渠床密实度、提高渠道壁平整度或者在渠道底部与侧壁使用防渗膜、混凝土或者沥青等材料设置防渗层,以提高农业水利工程防渗效果。实践证明,设置防渗层可有效减少水在输运过程的消耗。
2.5 强化水利工程的规划与管理
为了提高农业水利工程灌溉的节水效果,相关部门需要加强协作,根据区域地理特征、土壤结构以及气候条件与农作物类型等,做好农业水利工程节水灌溉的长期规划,并细化实施措施。在规划实施阶段,相关部门需要加强与当地群众的沟通,充分掌握区域内的灌溉需求,把握大局;同时,有关农业部门要加强农业水利工程节水灌溉项目的验收与监督管理,保证节水灌溉系统的建设质量,通过合理的管理保证预期节水灌溉效益的实现。节水灌溉水利工程投入使用后,需要加强维护管理工作,及时修复损坏的部分,延长农业水利工程的使用寿命。
3 结语
长期以来,我国都面临着水资源匮乏的问题,而随着水资源污染的日益严重,农业用水也面临着严峻的考验。在此背景下,通过相关节水技术的开发与应用,从而提高水资源的利用率,保证农作物的灌溉需求成为当前重要的课题之一。未来,还需要继续加强滴灌技术、喷灌技术等节水灌溉技术的优化升级,同时做好节水技术与节水管理措施的融合,全面提高农业水利工程节水灌溉的效果,促进农业经济的长期健康发展。
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